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浅析白石水库大坝碾压混凝土施工工艺 摘要 关键词 刘 福 玉 ( 辽宁省 白石水库管理局 辽 宁朝 阳 1 2 2 0 0 0 ) 白石水库碾压混凝土施工借鉴了国内外先进的混凝土施工经验， 并在相关专家的指导、 建议下， 根据 白石水库 自身的地理、 水文等条件， 因地制宜， 采取了一系列有效的措施， 从浇筑混凝土性 能来看， 本文建议措施取得 了非常良好的效果。在此基础上， 笔者对 白石水库碾压混凝土大坝施 工工艺进行 了总结、 提炼， 以期对同类工程碾压混凝土施工质量的提高做 出贡献， 本文研究结 论， 可为水利工程 中碾压混凝土大坝施工工艺设计、 实施提供 良好的参考与借鉴， 具有十分重要 的意义。 水利工程 ； 碾压 混凝土 ； 施工工艺 ； 白石水库大坝 ； 中图分类号： T V 4 1 7 文献标识码： B 随着我 国社会经济 的不断增长 与工程 技术的E l 趋完善，水利设施的修建量逐年 增 加 ，在我 国的社会生 产建设 中起 着越来 越重要的作用l l l。其中， 碾压混凝土坝是常 用 的一种形式 ，该类坝 型在施工过 程的工 艺 是重点 与难点 日 ， 根 据以往 经验 ， 大坝 碾 压混凝土施工应遵循 的原则有 ： ( 1 ) 在已具备的条件下 ， 保证其施工质 量高 、 速度快 、 进度效率达到设定 目 标 ； ( 2 ) 控制各工序之间的间隔时间， 如确 定合 理的层间间隔 时间 ( 常常 以先浇 筑层 的初凝 时间作 为判 断标 准 ) ； ( 3 ) 确保面层质量并严格控制 ， 等等。 本文将 结合辽宁省 白石水 库碾压混凝 土大 坝 ， 对其施工工艺进行 分析 、 探讨 。 1 工 程概 况 白石 水库位于辽宁省 北票市上 园镇境 内的大凌河干流4 1 ， 上距北票市约 4 6 2 k m， 下距 义县 4 5 8 k m， 水 库拦 河坝为 RC D碾压 混凝 土重力坝 ，设计洪 水标准 为 5 0 0年一 遇 ， 最大坝高达 4 9 3 m， 水库为多年调节水 库 ， 控制流域面积达 1 7 6 4 9 k m2 ， 投资总额约 2 2 0 9亿元 ， 是 辽宁省“ 九五” 期 间水利 水能 资源开发建设的重点工程项 目，其主要功 能是防洪、 灌溉、 城市供水， 并兼顾发电、 养 鱼等综合利用。白石水库大坝的坝型经过 综合 比选 和采用 了 RC D碾 压混凝 土重 力 坝 ， 坝顶长 5 1 3 m， 主要 建筑物 包括左岸 1 1 孔溢流表孔 ( 弧形闸门 ) ， 1 2 孔 泄洪排 沙底 孔( 平板闸 门) ， 3条发电引水钢管及坝后式 地面厂房， 3台发电机组。整个大坝最大坝 高达 4 9 3 m，大坝碾压混凝土 l 1 2 7万 m ， 其 中， 常态混凝土 4 4 3 4万 m 。 2 大坝碾压混凝土施工配合比 2 1 主要原材料供应 大坝主要原材料 包括水泥 、 粉煤灰 、 骨 料 、 外加剂等5 1 。 其 中， 水泥供应考虑就地取 材 ， 选择辽 宁抚顺 硅酸盐大坝 5 2 5号水 泥 ， 经检测符合 G B 2 0 0 - - 8 9 要求。粉煤灰为省 内元宝 山电厂供应 I级粉煤灰 ，粗骨 料采 用混合料 ， 其 中天然骨料 ： 粒径 5 mm 2 0 mm 占 4 0 、粒径 2 0 mm 4 0 mm占 2 5 、粒 径 4 0 m m 8 0 m m占5 ，其余为人工骨料混合 而成， 各项指标均符合规定要求( s D J 2 0 7 8 2 、 S D J 1 7 7 8 ) 。砂为现场天然砂 ， 细度模 数 F M = 2 4 2 8 ， 经检测符合规定( s D J 2 0 7 8 2 ) 。外加剂主要使用缓凝 剂 、引气剂 ( AE A 2 0 2 ) 及减水剂 ( 木钙 ) 。 2 2大坝碾压混凝土施工配合比 大坝碾压 混凝土施工配合 比的确 定经 场地内试验初步拟定 ，并经现场混凝 土碾 压试验校核后， 最终选定， 选定后的大坝碾 压混凝 土施工配合 比见表 1 。 3碾压混凝土施工工艺 3 1 混凝土模板工程 考虑到减少模板间的缝隙面， 保证模 板整体结构的稳定性， 并尽量减小渗透 ， 大 坝上游 ( 背水面)直立面模板采用 的是 3 m3 5 m( 宽 高 ) 的大模板 ， 每套模板 采 用三块模板连续翻转方式 ，模板之 间交替 上升 ， 大坝下游 ( 背水 面 ) 台 阶面处采 用正 方形 ( 2 5 m2 5 m) 的双层 翻升 模板 ， 并 在 模板顶 面边缘 区域 设置修 饰角 钢护面 ， 以 水量 4 2 6亿 m ( 其 中： 1 4 8亿 1l l 为泄洪排 水量 ) ， 进 出库水量基本持平 。 经过计算 ， 水库多年平均用水量 4 8 1 亿 m ( 不含泄洪排水量) ， 水库实际输出 水量 2 8 0 亿 m ( 不含泄洪排水量 ) ， 重复 利用 率达 到 7 1 8 。 这 是利用 有 限的水资 源满 足 不 断增 长 的用 水需 求 ，科 学 实施 优化供水调度方案 ， 探索“ 一水多用” 的 综合 效 能 ， 增加 水 的重 复利 用 率 的结 果 。 2 0 1 2 年综合利用水量约 2 O 6 亿 m 3 ； 2 0 1 4 年综合利用水量约 1 O 3亿 m ，向宝鸡峡 调剂 2 0 0 0余万 m 水量 ， 确保了省运会水 上运 动项 目在王家 崖水 库顺利 举办 。 6 结束语 水是 生命之 源 ， 是 自然 环境及 生态 系 统不可或缺的特殊资源。随着我国人口的 持续增 长 、 人 民生活 水平 的不断提 高和社 会 经济 的高速发 展 ， 水 资源 的需求 量将越 来 越大 ，水资源短 缺形势 也会更 加严峻 ， 不 断优化供 水调度 组合方 案 ， 设计 循环 重 复使用 ， 提高水 的利用率， 是缓解水资源 紧缺问题的根本途径。冯家山水库结合自 身特点 ， 优 化供 水 调度 方案 ， 水 的重 复 利 用率提高到 7 1 8 ， 节水效果显著， 为宝鸡 市 经济 社会 又好 又 快发 展提 供 了水 资 源 保障。陕西水利 ( 责任 编辑 ： 唐红 云) e 表 1 白石水库碾压混凝土室内试验配合 比 设计技术要求 复合 外加剂参量 混凝土配合 比材料用量 K g m 一 3 抗压强度 抗冻性 粉 胶凝 煤 混合料 外加剂 抗 抗 相 重 抗 抗 工 含 折 渗 冻 序 冻 渗 材料 灰 粉 粉 融 对 量 号 标 标 作 气 用量 参 煤 代 水 水 A E A 小 中 大 A E A 强 标 动 损 号 号 度 量 k g m 量 灰 砂 泥 木 砂 木钙 7 d 2 8 d 9 0 d 次 2 0 2 砂 砂 砂 2 0 2 度 号 弹 失 |s 钙 数 1 MP a MP a 模 奎 次 MP a 次 l 8 1 7 6 5 9 0 0 2 5 0 0 59 7 0 7 2 5 8 4 6 6 0 3 4 6 6 4 6 6 6 2 2 04 4 4 6 0 1 0 4 1 0 4 l 7 3 2 64 3 - 2 3 O_2 5 0 8 7 5 1 5 2 5 0 O2 9 5土 l 1 7 6 6 2 5 O 2 5 0 0 59 6 7 6 6 6 4 4 6 6 0 5 4 6 7 4 6 7 6 2 3 04 4 4 6 0 1 0 4 7 _ 2 1 4 6 21 9 3 0 5 O - 2 5 0 8 9-3 2 O 3 8 1 7 6 6 5 9 O 2 5 0 0 5 9 6 7 6 0 7 0 46 6 0 4 4 6 7 4 6 7 6 2 2 0 44 46 O 1 0 4 6 0 l 1 5 2 05 2 9 2 0 2 5 0 8 9 3 0 保证翻升模板具有足够的刚度 。 在各层 混凝土 的接触 面以及横缝 面处设 置悬臂模板 ，以方便安装 并保证混凝 土浇筑 时分层错缝 的稳定 ，溢 流堰采用异型 宽尾敦 方式， 采用滑模方式。对于其余的特殊结构， 如排水廊道 、 排水孔等 ， 根据其实际平面尺寸 采用预制混凝土。 3 2混凝土入仓浇筑 由于 白石水库碾 压 混凝 土浇筑 量较 大 ， 因此混凝土的入仓方式采用自卸汽车入仓的 方法 。 考虑 到混凝 土入仓 的操作性 ，在 本项 目 中 ，碾压混 凝土全部采 用 自卸汽车入 仓的方 式 ， 在入仓前 ， 为保持浇筑面清洁 ， 避免杂质 干扰 ，必 须对汽车轮胎 与车面进行 冲压水枪 清洗， 清洗后 ， 要设置 1 0 0 m的脱水路段， 并设 置路表排水沟 ， 以避免污水进 入浇筑仓 内。 3 3混凝土平仓碾压 混凝土平仓设备主要采用 日本 D 3 1 p l 8 A及 D 6 5 P 一8湿地推 土机 ，仓面碾 压以德 国 B W2 0 0、 B W2 0 2 AD和 B w7 5 S振动 碾压 为 主 ， 碾压 效果测 量主要 检测密 实度 、 孔 隙率 、 VC值 ， 对应检测 的仪器分别选用 DN 一 4 0中子 仪、 T S 一 6 0 0 V C值测量仪。 为保证压实度，混凝土碾压采用平推碾 压 ， 施 工中 自卸 汽车倒 退发直接人 仓 ， 先从远 端开 始下料 ， 分 三层 薄层摊铺 ， 每层 2 7 e m共 8 l c m， 碾压后达到 7 5 e m。湿地推土机平 仓 ， 人 工处理料堆旁的分离骨料。沿条块摊铺方向， 采用 B W2 0 0震动碾进行碾压 ，严格按 照无震 2 遍 ， 有震 8 遍再无震 2 遍碾压， 碾压速度不 大于 1 1 k m h ，最后再 用 B W7 5型手扶震动碾 找平 ， 是表面平整。在高温天气下作业时， 碾 压过 程中要根据气 温与蒸发量适 当进行补水 处理 。 每层混凝土碾 压结束后 ，应 取适 当的检 测 点对碾压质量 进行检测 ， 通 常 ， 碾压检测 点 间距横向 ( 大坝轴向)取 3 0 m 、竖向间距取 2 0 m 。将检测结果与目标值进行对比， 对达不 到 目 标值的区域进行补碾， 此外 ， 若某层混凝 土密实度合格率低于9 5 ，应对该层混凝土 进行重碾处理。 3 4混凝土层间结合处理 在混凝土浇筑前进行碾压混凝土现场工 艺试 验以及剪切试验 ， 根据试验结 果 ， 确定 混 凝土层间结合处理措施： ( 1 ) 混凝土拌合后至碾压完毕之间的间隔 控制在 2 h以 内； ( 2 ) 混凝 土层 间 间隔 时间最 大不 得超 过 s h，混凝土层间间隔时间如果能控制在 6 h以 内， 则下层混凝土可直接上升铺筑， 若混凝土 层 间间隔时间控制在 6 h 8 h ， 在下一层混凝 土 铺筑前，必须先喷洒一层 2 ra m厚的水泥粉煤 灰净浆， 以增强混凝土层间的分子结合力， 保 证浇筑混凝土的整体性； ( 3 ) 如果因为气候、 工序等不可调节因素， 混凝 土层间间隔时间超过 8 h ，则混凝土 层间 结合按照施工缝处理 。 3 5缝 面处理 在混凝 土终凝后 ， 为保证混凝土表面的整 清 与光滑度， 需要对混凝土缝面做冲毛措施 处理 ，该道工序采用的仪器为国内常用的 HV W MI 型 ，该 台机器 能保 证足够 的平 整光 滑度与工作效率 ， 机器购置费用较低， 使用能 耗较小， 非常适合本工程的应用。 4 结 论 白石水库碾 压混凝土大坝 在碾压混 凝土 施工过程中借鉴了国内外先进的混凝土施工 经验， 同时聘请了相关领域的专家作为技术顾 问给予技术 指导 ， 在此 背景下 ， 本项 目采用 了 许多有效的工程措施 ， 对碾 压混凝 土许 多领域 进行了研究探索， 并反映到具体的工程措施里 去。根据该工程 6 2 5万 m 混凝土施工后的性 能检测 以及投入使用多年后的结构功能来看 ， 其各项性能指标都能很好的满足设计要求， 町 见本文所述的工艺设计合理得当， 起到了良好 的效果 。本文研究结论 ， 可为水利工程中碾压 混凝 土大坝施工工艺设计 、 实施提供 良好的参 考与借鉴 ， 具有十分重要 的意义 。陕西 水利 参考文献 1 】 An d e r s o n ， T L ，e J Hi l 1 T h e e v o l u ti o n o f p r o p e r t y r i g h t s ：A s t u d y of the Am e ric a n we s t J o u rna l o f L a w a n d E c o n o mi c s ， 2 0 0 5 ( 1 8 ) ： 1 63 -7 9 2 】 顾 志刚 碾压 混凝土坝施 工技 术I M 北 京 ： 中国电力 出版社 ， 2 0 0 7 【 3 】 吴 涌陈浩 Wu Yo n gCh e n Ha o浅谈 碾压 混凝土施工 四川水利 2 0 0 9 ( 3 ) 4 蔡永 丽 乐昌峡 拦河 坝碾 压 混凝 土施 工 l J J _ 甘肃水利水电技 术 2 0 1 0 ， 4 6 ( 4 ) 【 5 】 Wi l e n J E， Ho ma n s F R Wh a t Do Re g u l a tor s Do ?Dy n a mi c Be h a v i o r o f R e s o u r c e M a n a g e i n t h e N o r t h P a c ific Ha l i bu t F i s he r y 1 9 3 7 1 9 7 8 E c o l o g i c al E c o n o n u e s ， 2 0 0 8 ， ( 2 4 ) ： 2 8 9 -2 9 8 【 6 叶晓培 吴桂耀 黄 宗营糯 扎渡 大坝心墙 防 渗 土料 开 采施 工 工 艺及 方法 人 民 长 江 2 0 0 9 ， 4 0 ( 1 0 ) 7 凌 玉标凌正碾压 混凝 土施工新技 术 斜 层 平 推 铺 筑 法U 】 水 利 水 电 科 技 进 展 2 0 0 1 ， 2 1 ( 1 ) 8 吴广忠 许鹏安 齐 家煊 Wu Gu a n g z h o n g Xu P e n g a nQi J i a x u a n周 宁水 电站碾 压混 凝 土大 坝施工 水 力发 电学报 2 0 0 6 ，3 2 ( 1 2 ) ( 责任 编辑 ： 唐红 云 )